(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも乱数に応じたランダムな時間分待機してから電波を送信することによりＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance）を実現する無線通信システムに用いられる無線通信端末であって、
他の無線通信端末との間で前記ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って無線通信を行う無線通信手段と、
前記無線通信手段を介して他の無線通信端末から緊急情報を含むデータを受信した場合に、その後の一定期間をWarning Time期間とし、
Warning Time期間中に緊急情報を含むデータを送信する場合には、Warning Time期間外におけるデータ送信時のランダム時間の算出に用いられる乱数よりも多い個数の緊急時用乱数を用いてランダム時間を算出し、
無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも算出したランダム時間分待機してから対応するデータを前記無線通信手段に送信させる緊急時送信制御手段と
を備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信端末であって、
前記緊急時送信制御手段は、
Warning Time期間中に緊急情報を含まないデータを送信する場合には、Warning Time期間外におけるデータ送信時のランダム時間に追加期間を加えた時間を、ランダム時間として算出し、無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも算出したランダム時間分待機してから対応するデータを前記無線通信手段に送信させることを特徴とする無線通信端末。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信端末であって、
前記緊急時送信制御手段は、
Warning Time期間中に緊急情報を含むデータを送信する場合には、予め定められた微小期間に前記緊急時用乱数の値を乗じてランダム時間を算出し、
前記追加期間は、
前記予め定められた微小期間に前記緊急時用乱数の最大値を乗じた期間よりも長いことを特徴とする無線通信端末。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信端末であって、
前記緊急時送信制御手段は、
無線チャネルが空き状態にならず、Warning Time期間中に前記緊急情報を含むデータを送信することができなかった場合には、当該緊急情報を破棄することを特徴とする無線通信端末。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信端末であって、
緊急事態を検出する緊急事態検出手段と、
前記緊急事態検出手段によって緊急事態が検出された場合に、検出された緊急事態に関する情報を含む緊急情報を作成する緊急情報作成手段と
をさらに備え、
前記緊急時送信制御手段は、
前記緊急情報作成手段によって作成された緊急情報を含むデータを前記無線通信手段に送信させた場合に、その後の一定期間をWarning Time期間とし、
Warning Time期間中に緊急情報を含まないデータを送信する場合には、Warning Time期間外におけるデータ送信時のランダム時間に追加期間を加えた時間を、ランダム時間として算出し、
無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも算出したランダム時間分待機してから、緊急情報を含まないデータを前記無線通信手段に送信させることを特徴とする無線通信端末。
【請求項６】
無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも乱数に応じたランダムな時間分待機してから電波を送信することによりＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance）を実現する無線通信システムに用いられる無線通信端末における送信制御方法であって、
前記無線通信端末が、
他の無線通信端末から緊急情報を含むデータを受信した場合に、その後の一定期間をWarning Time期間とするステップと、
Warning Time期間中に緊急情報を含むデータを送信する場合には、Warning Time期間外におけるデータ送信時のランダム時間の算出に用いられる乱数よりも多い個数の緊急時用乱数を用いてランダム時間を算出するステップと、
無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも算出したランダム時間分待機してから対応するデータを送信するステップと
を実行することを特徴とする送信制御方法。
【請求項７】
コンピュータを、無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも乱数に応じたランダムな時間分待機してから電波を送信することによりＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance）を実現する無線通信システムに用いられる無線通信端末として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
他の無線通信端末から緊急情報を含むデータを受信した場合に、その後の一定期間をWarning Time期間として設定する機能、
Warning Time期間中に緊急情報を含むデータを送信する場合には、Warning Time期間外におけるデータ送信時のランダム時間の算出に用いられる乱数よりも多い個数の緊急時用乱数を用いてランダム時間を算出する機能、および
無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも算出したランダム時間分待機してから対応するデータを送信する機能
を実現させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも乱数に応じたランダムな時間分待機してから電波を送信することによりＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance）を実現する無線通信システムに用いられる無線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両間で無線による通信を行うことにより、事故や渋滞等の情報を、近くの車両を介して、離れた位置にいる車両へ順次伝達し、危険の回避や渋滞の緩和に役立てる技術の開発が進められている。このような無線通信技術は、無線ＬＡＮの技術を基にして、例えばIEEE802.11pとして標準化作業が進められている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
IEEE802.11pでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式により、各端末の送信権が制御されている。具体的には、無線チャネルにおいてキャリアセンスを行い、無線チャネルが使用中であれば、空き状態になるまで送信を待機する。そして、無線チャネルが空き状態になった場合に、所定期間（ＩＦＳ：Inter Frame Space）待機し、その後、乱数に応じたランダムな待ち時間分さらに待機し、それでも無線チャネルが空き状態である場合に電波の送信を行う。
【０００４】
現状のIEEE802.11pでは、乱数は０〜３の４つの整数値の中からランダムに１つ選ばれ、選ばれた数値に所定の期間を乗じた期間が、ランダムな待ち時間となる。そのため、３台程度までの無線通信端末が存在する環境では、各端末は、送信タイミングが一致して送信データが衝突する確率を低くすることができる。なお、IEEE802.11pでは、数百メートル程度の通信距離が想定されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE802.11p  D1.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、路上で事故が発生すると、その周辺に渋滞が発生し、事故現場の半径数百メートル以内には、百台以上の車両が密集する場合も少なくない。そのような場面で、事故車両が事故発生を示す緊急情報を発信した場合、その周辺に存在する百台以上の車両が緊急情報を受信し、次の瞬間、それらの車両が一斉に緊急情報を中継するために送信動作に入ることになる。
【０００７】
しかし、上記のIEEE802.11pでは、乱数の値が４通りしか設定されておらず、ほとんどの場合、４通りの値のそれぞれが２台以上の車両によって選択されることになるため、各車両のランダム時間が、他のいずれかの車両のランダム時間と同一となる。そのため、各車両が中継のために送信した緊急情報は、他の車両から中継のために送信された緊急情報と衝突してしまい、中継された緊急情報を他の車両で正しく受信できなくなってしまう。
【０００８】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、中継された緊急情報を、中継先の車両において正しく受信することができる確率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
例えば、本発明は、無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも乱数に応じたランダムな時間分待機してから電波を送信することによりＣＳＭＡ／ＣＡを実現する無線通信システムに用いられる無線通信端末であって、
他の無線通信端末との間で前記ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って無線通信を行う無線通信手段と、
前記無線通信手段を介して他の無線通信端末から緊急情報を含むデータを受信した場合に、その後の一定期間をWarning Time期間とし、
Warning Time期間中に緊急情報を含むデータを送信する場合には、Warning Time期間外におけるデータ送信時のランダム時間の算出に用いられる乱数よりも多い個数の緊急時用乱数を用いてランダム時間を算出し、
無線チャネルが空き状態になってから、少なくとも算出したランダム時間分待機してから対応するデータを前記無線通信手段に送信させる緊急時送信制御手段と
を備えることを特徴とする無線通信端末を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中継された緊急情報を、中継先の車両において正しく受信することができる確率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システム１０の構成を示すシステム構成図である。
【図２】無線通信端末２０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】データパケットの構成の一例を示す概念図である。
【図４】各パラメータの値の一例を示す図である。
【図５】無線通信端末２０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】通常送信処理（Ｓ２００）の一例を示すフローチャートである。
【図７】Warning Time期間中の通常データ送信処理（Ｓ３００）の一例を示すフローチャートである。
【図８】緊急情報中継処理（Ｓ４００）の一例を示すフローチャートである。
【図９】各車両に搭載された無線通信端末２０の動作を説明するための概念図である。
【図１０】無線通信端末２０の機能を実現するコンピュータ４０の構成の一例を示すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１０の構成を示すシステム構成図である。無線通信システム１０は、複数の車両のそれぞれに搭載された無線通信端末２０を備える。
【００１４】
図１において、符号１４は、事故を起こした車両１１に搭載されている無線通信端末２０であって、緊急事態を示す緊急情報を発信する無線通信端末２０の通信可能範囲の境界を示している。また、符号１５は、車両１１から車両１３までの距離よりも、車両１３との距離が短い車両１２の中で、車両１３からの距離が最も長い車両１２（図１の例では車両１２−５）に搭載されている無線通信端末２０の通信可能範囲の境界を示している。
【００１５】
また、符号１６は、車両１１から車両１３までの距離よりも車両１３との距離が短いそれぞれの車両１２に搭載されている無線通信端末２０によって中継された緊急情報が、所定以上の電波強度で届く領域を示している。車両１３は、領域１６内に位置しており、車両１１から、車両１１に搭載された無線通信端末２０からの電波を所定以上の強度で受信することができない距離に位置している。
【００１６】
図１に示す場面において、車両１１に搭載されている無線通信端末２０から発信された緊急情報を、それぞれの車両１２に搭載されている無線通信端末２０が中継のために一斉に送信するとすれば、送信された緊急情報は、無線チャネル上で衝突してしまい、車両１３は、緊急情報を正しく受信できない。
【００１７】
たとえ、乱数を使うことで各無線通信端末２０が送信タイミングをずらしたとしても、従来のIEEE802.11pでは、乱数は４つの値しかとらないため、ほとんどの場合、各無線通信端末２０のランダム時間が他のいずれかの無線通信端末２０のランダム時間と同一となり、中継のために送信された緊急情報は、無線チャネル上で衝突してしまう。本実施形態の無線通信端末２０は、そのような問題を解決することを目的とする。
【００１８】
図２は、それぞれの車両に搭載される無線通信端末２０の機能構成の一例を示すブロック図である。無線通信端末２０は、無線通信部２１、緊急時送信制御部２２、通常時送信制御部２３、緊急事態検出部２４、緊急情報作成部２５、およびアプリケーション処理部２６を有する。
【００１９】
まず、緊急事態が発生していない通常の状態において車両１１、１２、または１３に搭載されている無線通信端末２０の動作について説明する。
【００２０】
アプリケーション処理部２６は、渋滞情報、路面情報、または車両の位置情報などの車両の走行状況に関する情報を含む通常データを生成し、生成した通常データを含む、例えば図３に示したようなデータパケットを作成する。図３に示したフレームデータにおいて、ヘッダ３０には宛先アドレスや送信元アドレス等が格納され、種別３１には緊急情報を含むか否かを示す情報が格納され、ペイロード３２にはデータ本体が格納される。
【００２１】
図３に示した例において、アプリケーション処理部２６は、ヘッダ３０に宛先アドレスおよび送信元アドレスを、種別３１に緊急情報を含まない旨を示す情報を、ペイロード３２に通常データを、それぞれ格納したデータパケットを作成する。そして、アプリケーション処理部２６は、作成したデータパケットおよび当該データパケットの送信要求を通常時送信制御部２３へ送る。
【００２２】
通常時送信制御部２３は、アプリケーション処理部２６からデータパケットを受け取った場合に、無線チャネルのキャリアセンスを無線通信部２１に実行させる。無線通信部２１は、通常時送信制御部２３からの指示に応じて、アンテナ２８を介して無線チャンネル上でキャリアセンスを実行し、キャリアの有無を通常時送信制御部２３に通知する。
【００２３】
そして、通常時送信制御部２３は、無線チャネルが空き状態である場合に所定時間（ＩＦＳ）待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合、さらに、乱数に応じたランダム時間Ｔn分待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合にアプリケーション処理部２６から受け取った緊急情報を含まないデータパケットを無線通信部２１に送信させる。
【００２４】
通常時送信制御部２３は、ランダム時間Ｔnを、例えば下記の算出式（１）を用いて算出する。
【００２５】
Ｔn＝ｔs×ｆ（ＣＷn）    ・・・（１）
ここで、ｔsは予め定められたタイムスロットの期間（例えば９μ秒）を示しており、ｆ（ｘ）は０からｘまでの整数の中からランダムに１つを選び出す関数を示しており、ＣＷnは緊急情報を含まないデータパケットあるいはWarning Time期間外に送信される緊急情報を含むデータパケットにおいて用いられる乱数の最大値（例えば３）を示している。
【００２６】
そして、通常時送信制御部２３は、算出したランダム時間Ｔn分待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合にアプリケーション処理部２６から受け取った緊急情報を含まないデータパケットを無線通信部２１に送信させる。無線通信部２１は、通常時送信制御部２３から受け取った緊急情報を含まないデータパケットに対して、符号化や誤り訂正等を施し、符号化や誤り訂正等が施されたデータパケットに応じて所定の変調を加えた電波を、アンテナ２８を介して送信する。
【００２７】
次に、事故を起こした車両１１に搭載されている無線通信端末２０の動作について説明する。
【００２８】
緊急事態検出部２４は、加速センサや温度センサ等のセンサ２７からの情報を取得し、取得した情報に基づいて事故等の緊急事態が発生したか否かを判定する。緊急事態が発生した場合、緊急事態検出部２４は、緊急事態の内容を示す情報を緊急情報作成部２５に通知する。
【００２９】
緊急情報作成部２５は、緊急事態検出部２４から緊急事態の内容を示す情報が通知された場合に、例えば図３に示したようなデータパケットを作成し、作成したデータパケットおよび当該データパケットの送信要求を緊急時送信制御部２２へ送る。図３に示した例において、緊急情報作成部２５は、ヘッダ３０に宛先としてブロードキャストを示すアドレスを、種別３１に緊急情報を含む旨を示す情報を、ペイロード３２に緊急情報の内容を示すデータ本体を、それぞれ格納したデータパケットを作成する。
【００３０】
緊急時送信制御部２２は、緊急情報作成部２５からデータパケットを受け取った場合に、無線チャネルのキャリアセンスを無線通信部２１に実行させる。無線通信部２１は、緊急時送信制御部２２からの指示に応じて、アンテナ２８を介して無線チャンネル上でキャリアセンスを実行し、キャリアの有無を緊急時送信制御部２２に通知する。
【００３１】
そして、緊急時送信制御部２２は、無線チャネルが空き状態である場合に所定時間（ＩＦＳ）待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合、さらに、乱数に応じたランダム時間Ｔnを例えば前述の算出式（１）を用いて算出する。
【００３２】
そして、緊急時送信制御部２２は、算出したランダム時間Ｔn分待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合に緊急情報作成部２５から受け取ったデータパケットを無線通信部２１に送信させる。そして、緊急時送信制御部２２は、その後の所定時間がWarning Time期間であることを通常時送信制御部２３に通知する。
【００３３】
無線通信部２１は、緊急時送信制御部２２から受け取った緊急情報を含むデータパケットに対して、符号化や誤り訂正等を施し、符号化や誤り訂正等が施されたデータパケットに応じて所定の変調を加えた電波を、アンテナ２８を介して送信する。
【００３４】
通常時送信制御部２３は、Warning Time期間中にアプリケーション処理部２６から緊急情報を含まないデータパケットを受け取った場合、あるいは、アプリケーション処理部２６から受け取った緊急情報を含まないデータパケットの送信待ち時間中にWarning Time期間中である旨を緊急時送信制御部２２から通知された場合に、当該データパケットを緊急時送信制御部２２へ送る。
【００３５】
Warning Time期間中に通常時送信制御部２３から緊急情報を含まないデータパケットを受け取った場合、あるいは、アプリケーション処理部２６から受け取った緊急情報を含まないデータパケットの送信待ち時間中にWarning Time期間中である旨を緊急時送信制御部２２から通知された場合、緊急時送信制御部２２は、下記の算出式（２）を用いて、Warning Time期間中に緊急情報を含まないデータパケットを送信する際のランダム時間Ｔwnを算出する。
【００３６】
Ｔwn＝ｔs×｛ｆ（ＣＷn）＋ＡＣＷ｝    ・・・（２）
ここで、ＡＣＷ（Additional Contention Window）は、本実施形態においては例えば1024である。なお、ＡＣＷとしては、Warning Time期間中に緊急情報を含むデータパケットを送信する際に用いられる乱数の最大値（後述するＣＷw）よりも大きい値が用いられる。
【００３７】
そして、緊急時送信制御部２２は、算出したランダム時間Ｔwn分待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合に通常時送信制御部２３からから受け取ったデータパケットを無線通信部２１に送信させる。無線通信部２１は、緊急時送信制御部２２から受け取った緊急情報を含まないデータパケットに対して、符号化や誤り訂正等を施し、符号化や誤り訂正等が施されたデータパケットに応じて所定の変調を加えた電波を、アンテナ２８を介して送信する。
【００３８】
次に、事故を起こした車両１１の近傍に位置する車両１２に搭載されている無線通信端末２０の動作について説明する。
【００３９】
無線通信部２１を介して他の無線通信端末２０から緊急情報を含むデータパケットを受信した場合、緊急時送信制御部２２は、その後の所定時間をWarning Time期間とし、通常時送信制御部２３にWarning Time期間である旨を通知する。そして、緊急時送信制御部２２は、無線チャネルのキャリアセンスを無線通信部２１に実行させる。無線通信部２１は、緊急時送信制御部２２からの指示に応じて、アンテナ２８を介して無線チャンネル上でキャリアセンスを実行し、キャリアの有無を緊急時送信制御部２２に通知する。
【００４０】
そして、緊急時送信制御部２２は、無線チャネルが空き状態である場合に所定時間（ＩＦＳ）待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合、さらに、乱数に応じたランダム時間Ｔw分待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合に、受信した緊急情報を含むデータパケットを無線通信部２１に送信させる。無線通信部２１は、緊急時送信制御部２２から受け取った緊急情報を含むデータパケットに対して、符号化や誤り訂正等を施し、符号化や誤り訂正等が施されたデータパケットに応じて所定の変調を加えた電波を、アンテナ２８を介して送信する。
【００４１】
ここで、緊急時送信制御部２２は、下記の算出式（３）を用いて、Warning Time期間中に緊急情報を含むデータパケットを送信する際のランダム時間Ｔwを算出する。
【００４２】
Ｔw＝ｔs×ｆ（ＣＷw）    ・・・（３）
ここで、ＣＷwはWarning Time期間中に緊急情報を含むデータパケットを送信する際に用いられる乱数の最大値（例えば1023）を示している。
【００４３】
そして、通常時送信制御部２３は、Warning Time期間中にアプリケーション処理部２６から緊急情報を含まないデータパケットを受け取った場合、あるいは、アプリケーション処理部２６から受け取った緊急情報を含まないデータパケットの送信待ち時間中にWarning Time期間中である旨を緊急時送信制御部２２から通知された場合に、当該データパケットを緊急時送信制御部２２へ送る。
【００４４】
Warning Time期間中に通常時送信制御部２３から緊急情報を含まないデータパケットを受け取った場合、あるいは、アプリケーション処理部２６から受け取った緊急情報を含まないデータパケットの送信待ち時間中にWarning Time期間中である旨を緊急時送信制御部２２から通知された場合、緊急時送信制御部２２は、前述の算出式（２）を用いて、Warning Time期間中に緊急情報を含まないデータパケットを送信する際のランダム時間Ｔwnを算出する。
【００４５】
そして、緊急時送信制御部２２は、算出したランダム時間Ｔwn分待機し、その間も無線チャネルが空き状態である場合に通常時送信制御部２３からから受け取ったデータパケットを無線通信部２１に送信させる。無線通信部２１は、緊急時送信制御部２２から受け取った緊急情報を含まないデータパケットに対して、符号化や誤り訂正等を施し、符号化や誤り訂正等が施されたデータパケットに応じて所定の変調を加えた電波を、アンテナ２８を介して送信する。
【００４６】
ここで、ランダム時間の算出に用いられる各パラメータの値をまとめると、例えば図４のようになる。図４に示すように、緊急情報の有無にかかわらず、Warning Time期間外のランダム時間Ｔnはｔs×０〜ｔs×３である。また、Warning Time期間中においては、緊急情報を含まないデータパケットのランダム時間Ｔwnはｔs×1024〜ｔs×1027であり、緊急情報を含むデータパケットのランダム時間Ｔwはｔs×０〜ｔs×1023である。
【００４７】
このように、Warning Time期間中に緊急情報を含むデータパケットを送信する場合（即ち緊急情報を含むデータパケットを中継する場合）、緊急時送信制御部２２は、ＣＷ（Contention Window）の値を、緊急情報を含まないデータパケットを送信する場合のＣＷ（図４の例では３）よりも大きな値（図４の例では1023）とする。これにより、百台以上の車両１２に搭載されたそれぞれの無線通信端末２０が、車両１１の無線通信端末２０から発信された緊急情報を含むデータパケットをほとんど同時に受信した場合であっても、緊急情報を含むデータパケットを衝突することなく効率よく無線チャネル上に送出することができる。
【００４８】
また、緊急時送信制御部２２は、Warning Time期間中に緊急情報を含むデータパケットを送信する場合には０〜1023の中から選択した乱数を用いてランダム時間Ｔwを算出し、Warning Time期間中に緊急情報を含まないデータパケットを送信する場合には０〜３の中から選択した乱数に1024を加えた値を用いてランダム時間Ｔwnを算出する。これにより、Warning Time期間中において、緊急情報を含まないデータパケットが最も早く送信されるタイミング（即ち乱数として0が選択された場合）は、緊急情報を含むデータパケットが最も遅く送信されるタイミング（即ち乱数として1023が選択された場合）よりも後となる。
【００４９】
これにより、緊急情報を含むデータパケットは、緊急情報を含まないデータパケットよりも先に送信される。従って、無線通信端末２０は、緊急情報を含むデータパケットを、緊急情報を含まないデータパケットよりも優先して送信することができる。また、Warning Time期間中に乱数値０〜1023を取り合う無線通信端末２０は、Warning Time期間中に緊急情報を含むデータパケットを送信する無線通信端末２０に限られるため、緊急情報を含むデータパケットの送信タイミングが同一になる確率をさらに低くすることができる。
【００５０】
図５は、無線通信端末２０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば、搭載されている車両のエンジンが始動する等の所定のタイミングで、無線通信端末２０は、本フローチャートに示す動作を開始する。
【００５１】
まず、緊急事態検出部２４は、センサ２７からの情報を取得し、取得した情報に基づいて事故等の緊急事態が発生したか否かを判定する（Ｓ１００）。緊急事態が発生した場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、緊急事態検出部２４は、緊急事態の内容を示す情報を緊急情報作成部２５に通知する。
【００５２】
次に、緊急情報作成部２５は、緊急情報を含むデータパケットを作成し、作成したデータパケットを緊急時送信制御部２２へ送る（Ｓ１０１）。そして、緊急時送信制御部２２は、後述する通常送信処理を実行して、緊急情報を含むデータパケットを無線通信部２１に送信させる（Ｓ２００）。
【００５３】
次に、緊急時送信制御部２２は、通常時送信制御部２３にWarning Time期間である旨を通知し、Warning Time期間をカウントするためのＷＴタイマをスタートさせる（Ｓ１０２）。そして、緊急時送信制御部２２は、緊急情報を含まないデータパケットの送信をアプリケーション処理部２６から要求されたか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００５４】
データパケットの送信をアプリケーション処理部２６から要求されていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、ステップＳ１０４に示す処理を実行する。一方、データパケットの送信をアプリケーション処理部２６から要求された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、後述するWarning Time期間中の通常データ送信処理を実行し（Ｓ３００）、ＷＴタイマが終了したか否かを判定する（Ｓ１０４）。
【００５５】
ＷＴタイマが終了していない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、再びステップＳ１０３に示した処理を実行する。一方、ＷＴタイマが終了した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、緊急事態検出部２４は、再びステップＳ１００に示した処理を実行する。
【００５６】
ステップＳ１００において、緊急事態が発生していない場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、無線通信部２１を介して他の無線通信端末２０から緊急情報を含むデータパケットを受信したか否かを判定する（Ｓ１０５）。緊急情報を含むデータパケットを受信していない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、緊急事態検出部２４は、再びステップＳ１００に示した処理を実行する。
【００５７】
緊急情報を含むデータパケットを受信した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、後述する緊急情報中継処理を実行し（Ｓ４００）、緊急事態検出部２４は、再びステップＳ１００に示した処理を実行する。
【００５８】
図６は、通常送信処理（Ｓ２００）の一例を示すフローチャートである。
【００５９】
まず、緊急時送信制御部２２は、無線チャネルのキャリアセンスを無線通信部２１に実行させ（Ｓ２０１）、無線チャネル上に他の無線通信端末２０からのキャリアが検出されたか否かを判定する（Ｓ２０２）。無線チャネル上にキャリアが検出されていない場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、ＩＦＳタイマをスタートさせる（Ｓ２０３）。
【００６０】
次に、緊急時送信制御部２２は、無線チャネルのキャリアセンスを無線通信部２１に実行させ（Ｓ２０４）、無線チャネル上に他の無線通信端末２０からのキャリアが検出されたか否かを判定する（Ｓ２０５）。無線チャネル上にキャリアが検出された場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、再びステップＳ２０１に示した処理を実行する。
【００６１】
無線チャネル上にキャリアが検出されていない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、ＩＦＳタイマが終了したか否かを判定する（Ｓ２０６）。ＩＦＳタイマが終了していない場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、再びステップＳ２０４に示した処理を実行する。
【００６２】
ＩＦＳタイマが終了した場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、通常データ送信時の乱数ｆ（ＣＷn）を算出し（Ｓ２０７）、算出した乱数ｆ（ＣＷn）にスロット期間ｔsを乗じてランダム時間Ｔnを算出する（Ｓ２０８）。そして、緊急時送信制御部２２は、算出したランダム時間ＴnをカウントするためのＴnタイマをスタートさせる（Ｓ２０９）。
【００６３】
次に、緊急時送信制御部２２は、無線チャネルのキャリアセンスを無線通信部２１に実行させ（Ｓ２１０）、無線チャネル上にキャリアが検出されたか否かを判定する（Ｓ２１１）。無線チャネル上にキャリアが検出されなかった場合（Ｓ２１１：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、ステップＳ２１５に示す処理を実行する。
【００６４】
無線チャネル上にキャリアが検出された場合（Ｓ２１１：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、Ｔnタイマを一時停止させ（Ｓ２１２）、ステップＳ２０１からＳ２０６に示した処理を実行する（Ｓ２１３）。そして、緊急時送信制御部２２は、Ｔnタイマによるカウントを再開させ（Ｓ２１４）、Ｔnタイマが終了したか否かを判定する（Ｓ２１５）。
【００６５】
Ｔnタイマが終了していない場合（Ｓ２１５：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、再びステップＳ２１０に示した処理を実行する。一方、Ｔnタイマが終了した場合（Ｓ２１５：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、緊急情報を含むデータパケットを無線通信部２１に送信させ（Ｓ２１６）、本フローチャートに示した通常送信処理を終了する。
【００６６】
ここで、図９を参照して、図６に示した通常送信処理について説明を加える。図９に示すように、車両１１に搭載された無線通信端末２０は、時刻ｔ0において緊急事態を検出し、緊急情報を含むデータパケットを作成する。
【００６７】
そして、車両１１の無線通信端末２０は、ＩＦＳタイマによってカウントされている間、無線チャネル上のキャリアを監視し、無線チャネル上にキャリアが存在しなければ、乱数ｆ（ＣＷn）を算出し、それを用いてランダム時間Ｔnを算出する。図９では、乱数ｆ（ＣＷn）の演算結果として２が算出された例を示している。なお、図９において、ＩＦＳ期間直後の２つの箱は、それぞれ１つのｔsの期間を表わしている。
【００６８】
ＩＦＳタイマが終了してからＴnタイマが終了するまでの間に無線チャネル上にキャリアが存在しなければ、車両１１の無線通信端末２０は、Ｔnタイマが終了した時刻ｔ1おいて、緊急情報を含むデータパケットの送信を開始する。そして、車両１１の無線通信端末２０は、緊急情報を含むデータパケットの送信が完了した時刻ｔ2において、その後の所定期間をWarning Time期間に設定する。
【００６９】
次に、Warning Time期間中の通常データ送信処理（Ｓ３００）について、図７を用いて説明する。
【００７０】
まず、緊急時送信制御部２２は、通常データ送信時の乱数ｆ（ＣＷn）を算出し（Ｓ３０１）、算出した乱数ｆ（ＣＷn）にＡＣＷを加え、スロット期間ｔsを乗じてランダム時間Ｔwnを算出する（Ｓ３０２）。そして、緊急時送信制御部２２は、算出したランダム時間ＴwnをカウントするためのＴwnタイマをスタートさせる（Ｓ３０３）。
【００７１】
そして、緊急時送信制御部２２は、無線チャネルのキャリアセンスを無線通信部２１に実行させ（Ｓ３０４）、無線チャネル上にキャリアが検出されたか否かを判定する（Ｓ３０５）。無線チャネル上にキャリアが検出されなかった場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、ステップＳ３０９に示し処理を実行する。
【００７２】
無線チャネル上にキャリアが検出された場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、Ｔwnタイマを一時停止させ（Ｓ３０６）、図６のステップＳ２０１からＳ２０６に示した処理を実行する（Ｓ３０７）。そして、緊急時送信制御部２２は、Ｔwnタイマによるカウントを再開させ（Ｓ３０８）、Ｔwnタイマが終了したか否かを判定する（Ｓ３０９）。
【００７３】
Ｔwnタイマが終了していない場合（Ｓ３０９：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、再びステップＳ３０４に示した処理を実行する。一方、Ｔwnタイマが終了した場合（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、緊急情報を含まないデータパケットを無線通信部２１に送信させ（Ｓ３１０）、本フローチャートに示した通常送信処理を終了する。
【００７４】
なお、本実施形態では、無線チャネルが空き状態になる前にランダム時間Ｔwnを算出するが、他の形態として、無線チャネルが空き状態か否かを判定している間、あるいは、無線チャネルが空き状態になった後にランダム時間Ｔwnを算出してもよい。
【００７５】
ここで、図９を参照して、図７に示した、Warning Time期間中の通常データ送信処理について説明を加える。なお、図９に示した例では、車両１１の無線通信端末２０は、時刻ｔ0〜時刻ｔ2までの間に、アプリケーション処理部２６からデータパケットの送信要求を受信しているものと仮定する。車両１１の無線通信端末２０は、時刻ｔ2からＩＦＳタイマをスタートさせて無線チャネル上のキャリアの有無を監視する。
【００７６】
ＩＦＳ期間において無線チャネル上にキャリアが存在しなければ、車両１１の無線通信端末２０は、Warning Time期間中に緊急情報を含まないデータパケットを送信するための乱数ｆ（ＣＷn）を算出し、ＡＣＷを加えてｔsを乗じた値をランダム時間Ｔwnとして算出する。図９では、車両１１の無線通信端末２０が乱数ｆ（ＣＷn）として０を算出し、ＡＣＷとして1024を加えてｔs×1024がランダム時間Ｔwnとして算出された例を示している。
【００７７】
車両１１の無線通信端末２０は、無線チャネル上にキャリアが検出された場合（図９の時刻ｔ4〜ｔ5や時刻ｔ7〜ｔ8の期間）に、Ｔwnタイマを一時停止させ、無線チャネル上にキャリアが検出されなくなった場合に、ＩＦＳタイマ期間経過後にＴwnタイマによるカウントを再開させる。そして、Ｔwnタイマによるカウントが終了した場合（図９の時刻ｔ11）に、車両１１の無線通信端末２０は、緊急情報を含まないデータパケットの送信を開始する。
【００７８】
次に、緊急情報中継処理（Ｓ４００）について、図８を用いて説明する。
【００７９】
まず、緊急時送信制御部２２は、通常時送信制御部２３にWarning Time期間である旨を通知し、Warning Time期間をカウントするためのＷＴタイマをスタートさせる（Ｓ４０１）。そして、緊急時送信制御部２２は、緊急情報送信時の乱数ｆ（ＣＷw）を算出し（Ｓ４０２）、算出した乱数ｆ（ＣＷw）にスロット期間ｔsを乗じてランダム時間Ｔwを算出する（Ｓ４０３）。
【００８０】
なお、本実施形態では、無線チャネルが空き状態になる前にランダム時間Ｔwを算出するが、他の形態として、無線チャネルが空き状態か否かを判定している間、あるいは、無線チャネルが空き状態になった後にランダム時間Ｔwを算出してもよい。
【００８１】
次に、緊急時送信制御部２２は、算出したランダム時間ＴwをカウントするためのＴwタイマをスタートさせる（Ｓ４０４）。そして、緊急時送信制御部２２は、無線チャネルのキャリアセンスを無線通信部２１に実行させ（Ｓ４０５）、無線チャネル上にキャリアが検出されたか否かを判定する（Ｓ４０６）。無線チャネル上にキャリアが検出されなかった場合（Ｓ４０６：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、ステップＳ４１０に示す処理を実行する。
【００８２】
無線チャネル上にキャリアが検出された場合（Ｓ４０６：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、Ｔwタイマを一時停止させ（Ｓ４０７）、図６のステップＳ２０１からＳ２０６に示した処理を実行する（Ｓ４０８）。そして、緊急時送信制御部２２は、Ｔwタイマによるカウントを再開させ（Ｓ４０９）、Ｔwタイマが終了したか否かを判定する（Ｓ４１０）。Ｔwタイマが終了していない場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、ＷＴタイマが終了したか否かを判定する（Ｓ４１４）。
【００８３】
ＷＴタイマが終了していない場合（Ｓ４１４：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、再びステップＳ４０５に示した処理を実行する。一方、ＷＴタイマが終了した場合（Ｓ４１４：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、送信待ちの緊急情報を含むデータパケットを破棄し（Ｓ４１５）、本フローチャートに示した緊急情報中継処理を終了する。
【００８４】
ステップＳ４１０において、Ｔwタイマが終了した場合（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、緊急情報を含むデータパケットの送信を無線通信部２１に指示し、無線通信部２１は、緊急情報を含むデータパケットを送信する（Ｓ４１１）。そして、緊急時送信制御部２２は、緊急情報を含まないデータパケットの送信をアプリケーション処理部２６から要求されたか否かを判定する（Ｓ４１２）。
【００８５】
データパケットの送信をアプリケーション処理部２６から要求されていない場合（Ｓ４１２：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、ステップＳ４１３に示す処理を実行する。一方、データパケットの送信をアプリケーション処理部２６から要求された場合（Ｓ４１２：Ｙｅｓ）、緊急時送信制御部２２は、図７を用いて説明したWarning Time期間中の通常データ送信処理を実行し（Ｓ３００）、ＷＴタイマが終了したか否かを判定する（Ｓ４１３）。
【００８６】
ＷＴタイマが終了していない場合（Ｓ４１３：Ｎｏ）、緊急時送信制御部２２は、再びステップＳ４１２に示した処理を実行する。一方、ＷＴタイマが終了した場合（Ｓ４１３）、緊急事態検出部２４は、本フローチャートに示した緊急情報中継処理を終了する。
【００８７】
ここで、図９を参照して、図８に示した緊急情報中継処理について説明を加える。車両１１の無線通信端末２０の通信可能範囲内に存在する車両１２−１〜３に搭載されている無線通信端末２０は、時刻ｔ1〜時刻ｔ2において、車両１１の無線通信端末２０から送信された緊急情報を受信し、緊急情報の受信が完了した時刻ｔ2において、その後の所定期間をWarning Time期間に設定する。そして、車両１２−１〜３の無線通信端末２０は、時刻ｔ2からＩＦＳタイマをスタートさせて無線チャネル上のキャリアの有無を監視する。
【００８８】
ＩＦＳ期間において無線チャネル上にキャリアが存在しなければ、車両１２−１〜３の各無線通信端末２０は、Warning Time期間中に緊急情報を含むデータパケットを送信するための乱数ｆ（ＣＷw）を算出する。図９の例では、車両１２−１の無線通信端末２０はｆ（ＣＷw）として３を、車両１２−２の無線通信端末２０はｆ（ＣＷw）として1023を、車両１２−３の無線通信端末２０はｆ（ＣＷw）として500を、それぞれ算出したものと仮定する。車両１２−１〜３の各無線通信端末２０は、ｔs×３、ｔs×1023、ｔs×500を、ランダム時間Ｔwとしてそれぞれ算出する。
【００８９】
次に、車両１２−１の無線通信端末２０は、ＩＦＳ期間およびｔs×３の期間が終了した時刻ｔ4において、緊急情報を含むデータパケットを送信する。車両１１の無線通信端末２０の通信可能範囲内に位置していないが、車両１２−１〜３の無線通信端末２０の通信可能範囲内に位置している車両１３の無線通信端末２０は、車両１２−１の無線通信端末２０から送信された緊急情報を含むデータパケットを時刻ｔ4〜ｔ5において受信する。
【００９０】
その後、時刻ｔ7においてランダム時間Ｔwが終了した車両１２−３の無線通信端末２０は、時刻ｔ7〜ｔ8において緊急情報を含むデータパケットを送信し、時刻ｔ9においてランダム時間Ｔwが終了した車両１２−２の無線通信端末２０は、時刻ｔ9〜ｔ10において緊急情報を含むデータパケットを送信する。
【００９１】
このように、車両１１の無線通信端末２０から発信された緊急情報を含むデータパケットを受信した車両１２−１〜３の無線通信端末２０は、データパケットの衝突が発生しないタイミングで緊急情報を含むデータパケットを中継するために送信できる可能性を高めることができる。これにより、車両１１の無線通信端末２０の通信可能範囲内に位置していない車両１３の無線通信端末２０は、緊急情報を含むデータパケットを確実に受信することができる可能性が高まる。
【００９２】
また、Warning Time期間中において、緊急情報を含まないデータパケットの送信開始時刻は、図９において車両１１の無線通信端末２０の動作が示すように、最も早くてもｔs×1024の期間が経過した時刻ｔ11の後であるため、緊急情報を含むデータパケットが最も遅く送信される時刻ｔ9〜ｔ10の期間よりも後である。そのため、Warning Time期間中において、緊急情報を含むデータパケットは、緊急情報を含まないデータパケットよりも確実に先に送信される。
【００９３】
図１０は、無線通信端末２０の機能を実現するコンピュータ４０の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＲＡＭ（Random Access Memory）４２、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３、無線機４４、および入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）４５を備える。
【００９４】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ４３は、コンピュータ４０の起動時にＣＰＵ４１によって実行されるブートプログラムや、コンピュータ４０のハードウェアに依存するプログラム、ＣＰＵ４１によって実行されるその他のプログラム等を格納する。
【００９５】
無線機４４は、アンテナ２８を介して受信した電波を復調し、復号化や誤り訂正等を行い、復号化や誤り訂正等が施されたデータをＣＰＵ４１に提供する。また、無線機４４は、ＣＰＵ４１が生成したデータに、符号化や誤り訂正等を施し、符号化や誤り訂正等が施されたデータに応じて所定の変調を加えた電波をアンテナ２８を介して送信する。
【００９６】
入出力インターフェイス４５は、センサ２７からの信号を受信してＣＰＵ４１へ送る。また、入出力インターフェイス４５は、キーパッド等の入力装置やＬＣＤ等の出力装置を制御し、入力装置から取得したデータをＣＰＵ４１へ送ると共に、ＣＰＵ４１が生成したデータを出力装置へ送る。
【００９７】
また、入出力インターフェイス４５は、他の装置からプログラムまたはデータを取得し、ＲＡＭ４２を介してＣＰＵ４１に提供する。ＣＰＵ４１は、入出力インターフェイス４５を介して取得したプログラムをＲＡＭ４２上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。コンピュータ４０のＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４２上にロードされたプログラムを実行することにより、無線通信部２１、緊急時送信制御部２２、通常時送信制御部２３、緊急事態検出部２４、緊急情報作成部２５、およびアプリケーション処理部２６の各機能を実現する。
【００９８】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【００９９】
上記説明から明らかなように、本実施形態の無線通信端末２０によれば、中継された緊急情報を、中継先の車両において正しく受信することができる確率を高めることができる。
【０１００】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【０１０１】
例えば、上記した実施形態において、無線通信端末２０は、車両に搭載され、車両に関する緊急情報を送信するようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、無線通信端末２０は、無線通信機能を有する装置であれば、車両以外の船舶や航空機、ロボット等の移動体に搭載されていてもよく、固定的に設置されている路側機に搭載されていてもよい。
【０１０２】
また、上記した実施形態では、緊急情報を送信する場合を例に説明したが、本発明の適用対象となる情報は緊急情報に限定されず、緊急情報以外の情報を送信する際にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０・・・無線通信システム、１１・・・車両、１２・・・車両、１３・・・車両、１４・・・境界、１５・・・境界、１６・・・領域、２０・・・無線通信端末、２１・・・無線通信部、２２・・・緊急時送信制御部、２３・・・通常時送信制御部、２４・・・緊急事態検出部、２５・・・緊急情報作成部、２６・・・アプリケーション処理部、２７・・・センサ、２８・・・アンテナ、３０・・・ヘッダ、３１・・・種別、３２・・・ペイロード、４０・・・コンピュータ、４１・・・ＣＰＵ、４２・・・ＲＡＭ、４３・・・ＲＯＭ、４４・・・無線機、４５・・・入出力インターフェイス
【図１】
0005469539.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005469539.tif 000007
【図７】
0005469539.tif 000008
【図８】
0005469539.tif 000009
【図９】
0005469539.tif 000010
【図１０】
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